Gęstość kryształów

Struktura krystaliczna sieci materiału pozwala nam określić, ile cząsteczek znajduje się w jego komórce elementarnej. Dysponując tymi informacjami, obok parametrów komórek jednostkowych – trzech parametrów odległości (a, b, c) oraz trzech parametrów kątowych (α, β, γ).

Gęstość (ρ) = (Z × M) / (a × b × c × _{N A})

gdzie:

• Z to liczba jednostek wzorowych na komórkę jednostkową
• M to masa molowa substancji
• a, b i c to długości krawędzi komórki elementarnej
• N_A to liczba Avogadra

W przypadku prostej sieci sześciennej atomy znajdują się tylko w 8 narożnikach sześcianu. Każdy atom narożny jest współdzielony przez 8 sąsiednich komórek elementarnych, więc każda z nich wnosi 1/8 do jednej komórki elementowej.

Z = 8 × (1/8) = 1

Dla sieci sześciennej o centrumcentrum, 8 atomów znajduje się w narożnikach, a 1 atom w centrum sześcianu. Każdy atom narożny jest współdzielony przez 8 sąsiednich komórek elementarnych, więc każdy atom w rogu wnosi 1/8 do jednej komórki elementowej. Atom centralny należy całkowicie do komórki elementarnej. Więc,

Z = (8 × 1/8) + 1 = 2

Dla sieci sześciennej o ścianie centrowanej 8 atomów znajduje się w narożnikach, a 6 atomów na ścianach sześcianu. Każdy atom narożny jest współdzielony przez 8 sąsiednich komórek elementarnych, więc każdy atom w rogu wnosi 1/8 do jednej komórki elementowej. Atomy w centrum ścian wnoszą 1/2 do jednej komórki jednostkowej. Więc,

Z = (8 × 1/8) + (6 × 1/2) = 4

Gęstość ciał stałych wyrażana jest w gramach na mililitr (g/mL) lub gramach na centymetr sześcienny (g/cm³), ponieważ 1 mililitr równa się 1 centymetrowi sześciennemu.